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污水处理回用是解决水资源短缺和减少水体污染的重要途径,而城市污水处理厂的二级出水氮磷浓度较高,达不到回用的要求,需要对其中的氮磷进行去除。藻类生物膜这种生态环保、接近自然的处理工艺,非常适合应用于以脱氮除磷为目的的深度处理中。本文利用优选的小颤藻构建藻类生物膜系统,对模拟氮磷废水进行处理,研究了氮源种类、葡萄糖浓度、污水初始pH、氮磷浓度及N/P、Fe3+浓度等因素对污水脱氮除磷的影响,并利用自行设计的藻类生物膜反应器对氮磷模拟污水进行了静态和连续动态处理。本文主要研究成果如下:1、小颤藻生物膜在半连续运行条件下脱氮除磷效果显著,污水中的氮磷主要是通过藻类同化吸收的方式去除的。(1)小颤藻生物膜对(NH4)2SO4、NaNO2、NaNO3、尿素以及蛋白胨形态的氮均能很好地吸收,但是对蛋白胨的利用速率较慢。氮源不同时,TN的去除效果为:NaNO2、NaNO3>(NH4)2SO4+NaNO3>尿素>(NH4)2SO4>蛋白胨。(2)小颤藻能够利用污水中的葡萄糖进行异养生长。TN去除率随葡萄糖浓度的增加而增加;葡萄糖浓度小于200mg/L时,对磷的去除影响较小,葡萄糖浓度增至300mg/L时,TP去除率明显降低。(3)污水初始pH对氮的去除影响较小,对磷的去除影响较大。污水初始pH=5.010.0时,TN和氨氮的去除率分别为96.75%97.46%、97.81%98.59%。污水初始pH=5.08.0时,TP去除率约为96%;污水初始pH>8.0时,TP去除率随pH的增加而降低,pH增至10.0时,TP去除率降为86.85%。(4)氮磷浓度及N/P对小颤藻生物膜脱氮除磷有影响。保持TN浓度不变,N/P主要影响磷的去除:N/P=4.8/114.1/1时,TP去除率随N/P的升高而增加;N/P=14.1/128.0/1时,TP去除率随N/P的升高而降低。保持TP浓度不变,N/P主要影响氮的去除:N/P=5.3/114.5/1时,氮的去除效果相近,N/P=14.5/128.0/1时,氨氮和TN去除率随N/P的增加而迅速降低。氮磷比为14.1/1和14.5/1时,藻类生物膜对氮磷的脱除效果最好:TN去除率分别为97.02%和95.61%,TP去除率分别为96.15%和96.05%。(5)Fe3+浓度对藻类生物膜脱氮除磷的影响较小。Fe3+浓度为05mg/L时,TN、氨氮、TP的去除率分别为97.58%98.45%、98.94%99.08%、97.54%98.06%。(6)通过正交试验得出脱氮除磷的最佳工艺条件为:光照16h、每天添加葡萄糖250mg(污水约2L)、氮磷比15/1、处理5d。(7)小颤藻经过饥饿处理后再置于氮磷污水中,能在短期内从水中快速吸收氮和磷,其体内氮、磷含量增幅较大。2、自制的藻类生物膜反应装置运行稳定,氮磷去除效果良好。静态实验中,经过3天的处理,污水中氨氮和TN的去除率分别为96.54%和99.35%;处理4天后TP去除率稳定在97%左右。连续25天的动态实验中,氨氮和TN的平均去除率分别为97.22%和95.20%,TP去除率在经过由于进水TP浓度过大引起的波动后维持在96%左右。